逆境对红酵母发酵生产类胡萝卜素的促进作用

类胡萝卜素广泛存在于细菌、藻类、真菌和植物中,是一类具有重要的生理保健功能的呈黄色、橙红色或红色的多烯类化合物。考察了不同逆境条件,包括低温、低温处理时间、酸处理及高浓度盐处理对促进一株红酵母(Rhodotorulasp.)发酵生产类胡萝卜素的影响,并利用响应面分析方法研究了其交互作用。结果表明,低温,酸处理、高浓度盐的影响以及低温和酸处理、低温和高浓度盐以及低温处理时间和酸处理的交互作用对类胡萝卜素产量的影响均显著,在温度为15℃处理48 h,pH3.5,NaCl浓度为2 mol/L的条件下,类胡萝卜素最高产量达到31.04 mg/L,说明逆境对红酵母发酵生产类胡萝卜素具有促进作用。     

盐芥ThDREB2B基因克隆及功能分析

利用RACE技术从抗逆模式植物盐芥中克隆获得了1个DREB(dehydration responsive element binding)类转录因子基因,命名为ThDREB2B(NCBI登录号EF653377)。结果表明:(1)ThDREB2B基因cDNA全长1 486bp,包含1个954bp的开放阅读框,编码316个氨基酸;推测编码的蛋白质分子量约36.0kD,等电点为4.81,第76～135位氨基酸构成1个AP2结构域。(2)系统进化分析表明,ThDREB2B属于DREB亚家族的A-2亚组,与拟南芥AtDREB2B基因遗传距离最近。(3)半定量RT-PCR检测显示,ThDREB2B基因在正常生长条件下低丰度表达,在低温、干旱或高盐胁迫下上调表达。(4)酵母单杂交结果表明,ThDREB2B蛋白能与DRE元件特异结合,但转录激活能力弱。推测ThDREB2B蛋白可能需要翻译后修饰以获得转录激活功能。     

SUMO E3连接酶在植物适应非生物胁迫中的作用研究进展

SUMO化(Sumoylation)作为一种广泛存在于真核生物的重要翻译后修饰,在调控植物生长、发育和逆境应答等方面发挥着重要作用。SUMO E3连接酶具有底物识别和选择的作用,直接促进SUMO蛋白与靶蛋白的结合。目前,在植物中已经鉴定出多种SUMO E3连接酶。综述了SUMO E3连接酶在植物适应干旱、盐害、高/低温、营养元素匮缺和重金属毒害等非生物胁迫过程中的作用,并展望了未来植物SUMO化研究的方向,以期为今后植物SUMO化方面的研究提供参考。     

一个新的玉米NAC类基因(ZmNAC1)的克隆与分析

NAC转录因子是近十年来新发现的具有多种生物功能的植物特异转录因子,在植物生长发育、激素调节和抵抗逆境等方面发挥着重要的作用。本研究利用电子克隆方法,结合RT-PCR分析,从玉米中克隆了一个与NAC类基因同源的全长cDNA序列,命名为ZmNAC1（GenBank登录号EU224278）,该基因全长为1029bp,具有完整的开放阅读框架（ORF,26~907bp）,推测编码蛋白含有293个氨基酸,分子量为32.3KD,等电点为8.65。半定量RT-PCR分析表明,ZmNAC1可以被低温、聚乙二醇（polyethylene glycol, PEG）、高盐和ABA诱导。这些结果表明,ZmNAC1可能在植物逆境反应中起作用。本研究是有关玉米NAC转录因子基因的首次报道。     

转录因子在植物进化和抗逆中的作用

植物基因的表达调控是一个复杂且精准的网络系统,一般包括转录水平和翻译水平二个层次.转录水平的调控发生在基因表达的初期,是许多基因表达调控的主要方式.在此调控过程中,被称为转录因子的蛋白质特异结合到靶基因的顺式作用元件上,控制着一系列相关基因的表达,在植物生长发育、物种起源和逆境胁迫应答过程中起着非常重要的作用,是生物遗传多样性的重要遗传基础.由于转录因子的重要作用,人们对其作用机理的理解也日渐深入.根据近期的研究进展,本文就转录因子在植物驯化、生物和非生物逆境胁迫方面的工作进行概括梳理,希望读者对此领域有一个比较深入和系统的认识,同时也能为挖掘具有关键功能的转录因子,提高重要农作物的遗传改良效率提供借鉴.     

水稻CAT与逆境应答关系及酶活性分析

过氧化氢酶(catalase,CAT)是一种四聚体血红素酶,主要存在于过氧化物酶体与乙醛酸循环体及相关细胞区域内.水稻中含有CAT1、CAT2和CAT3三种主要同工酶.它们在各组织不同的发育阶段,发挥着重要作用.在本研究解析了水稻过氧化氢酶同工酶基因在NaCl、NaHCO3、Na2CO3、PEG6000、H2O2、低温等逆境处理下mRNA表达特性.结果表明在不同的逆境下过氧化氢酶同工酶在表达上存在差异性.同时利用蛋白表达系统,对水稻过氧化氢酶CAT1和CAT3蛋白进行了纯化实验,对纯化的蛋白的酶活性分析的结果表明,CAT1和CAT3的酶活性没有十分显著的差别.     

黄瓜苗期低温弱光下MDA含量主基因-多基因联合遗传分析

选取耐低温弱光性不同的2份黄瓜材料9507、9517及其配制的BC1、BC2、F1、F2等6个世代,进行低温弱光处理,每天光照处理7.5 h,强度为30 μmol·m-2·s-1,约合2 000 lx,白天12℃,晚上8℃,共处理14 d.运用主基因-多基因联合遗传模型方法研究丙二醛(MDA)含量的遗传规律,并估算遗传参数.结果表明MDA含量的遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制,2对主基因的加性效应均为负向效应,其显性效应也均为负向,差异不大.总加性效应与总显性效应均为较大的负向效应.分离世代中,主基因的遗传率均比多基因的遗传率高,环境方差对表型方差的影响占有绝对优势,即低温弱光条件下环境对MDA含量的遗传起很大作用,对于这个性状适于晚代选择.     

6-BA预处理对低温弱光胁迫下辣椒幼苗叶绿素a荧光参数和膜脂过氧化的

研究6-BA预处理对低温（15℃/5℃）弱光（100μmol·m^-2·s^-1）下辣椒品种‘湘研16号’幼苗叶片中叶绿素a荧光参数和膜脂过氧化影响。结果表明,0．08mmol·L^-16-BA减缓低温弱光下辣椒幼苗光系统II（PSII）最大光化学效率（Fv/Fm）、PSH实际光化学效率（ΦPSII）和PSII反应中心光能捕获效率（Fv’/Fm’）的下降以及叶片膜透性和丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量的增加,但是提高了超氧化物歧化酶（superoxidedismutase,SCD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）以及抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）的活性。     

液泡膜转运蛋白在植物细胞代谢中的作用

液泡是植物细胞的一个多功能细胞器,其主要通过膜运输系统执行功能。液泡膜转运蛋白可以控制细胞内物质的储存和运输,参与细胞内的应答胁迫反应,隔离毒性离子,防止细胞质受害,调节Ca^2＋浓度和pH,维持细胞内环境的稳定。本文主要对液泡膜转运蛋白在营养储存、逆境胁迫、细胞内环境稳态中发挥的作用进行综述,以期为进一步阐释液泡复杂生理功能提供一些借鉴。     

香根草逆境生理生态适应研究进展

综述了香根草对高温干旱、重金属、水分、养分等胁迫的生理生态响应,并对今后香根草的研究工作提出了建议。